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隔壁大厦的幕墙窗又掉了,鉴定结果让人惊呆!
来源:  |  发布时间: 2018-03-21  |  8027 次浏览  |  分享到:  

从原因上来说,开启窗脱落主要与设计、施工和使用环节密切相关:


1)幕墙开启窗构造复杂,设计人员往往重视不够或理解不深入造成设计缺陷


2)开启扇安装复杂,尤其是挂钩式开启扇的防脱限位装置安装不便,部分工人偷工减料


3)随着使用过程中不断的启闭操作或操作不当,连接螺钉、锁柱或锁座、撑挡等往往存在松动、脱落造成安全隐患。


然而目前国内对幕墙开启窗脱落的重视程度和脱落原因的分析总结尚不足。


本文针对玻璃幕墙开启窗形式和常见安全性问题进行了分析研究,总结了开启窗坠落的原因并提出了合理做法,同时建议规范增加开启窗的相关验算和检测要求。




玻璃幕墙开启窗的常见形式



玻璃幕墙开启窗是镶嵌在外围护玻璃幕墙中普通窗,是由铝合金窗框、窗扇、五金等组成的幕墙构件。


外平开上悬以其特有的易于开启、不占用室内空间、通风性能良好等优点在现阶段被广泛采用;外平开上悬幕墙窗因而也成了工程安全隐患的主要问题。


玻璃幕墙外开上悬窗分为摩擦铰链式和挂钩式。


摩擦铰链式:是框与开启扇采用摩擦铰链作为开启扇连接构件,配以限位撑挡实现上悬式开启。


这种连接形式用两根摩擦铰链可以实现两个合页及一个撑挡的使用效果,优点是不需要破坏外部胶条而保证开启窗的气密性,控制窗户的更大开启角度从而保证人身安全,抗风压性能较好,价格较低;缺点是铰链承重能力有限,不适于较大较重的窗扇。


挂钩式:是框与开启扇采用挂钩式铝型材作为开启扇连接构件,配以限位撑挡实现上悬式开启。


这种连接形式优点是形式灵活,立面丰富同时在开启过程中变形小、省力、运动平稳而减小螺丝松动概率,从而提高开启窗的安全性。但是安装精度要求较高,要求工人有较高的技术及较强的责任心。

玻璃幕墙开启窗常见问题



调研结果表明,脱落是玻璃幕墙开启窗存在的主要问题。归纳发现问题主要集中在两个方面:框与龙骨的连接不可靠;框与开启扇的连接不可靠。


1. 框与龙骨的连接问题


玻璃幕墙窗中,窗框承担着连接横竖龙骨与开启扇的作用,框与龙骨的牢固连接是保证开启窗安全可靠的步。框与龙骨连接设计的典型问题是连接受力不可靠。


实际工程中开启窗节点设计存在的主要问题有:


1)顶框与横龙骨扣板连接,传力不可靠


如图1所示,扣板一般采用较薄铝合金板,起封堵横梁开口减少灰尘、雨水进入的作用,不用于承受外力。部分工程顶框直接与扣板连接,导致框与横梁部分连接无效,存在安全隐患。建议采用横梁截面与顶框连接,并采用不锈钢自攻钉加强


2)开启扇底部无铝合金或不锈钢托条设计


如图3和图4所示,无托条的情况下,硅酮结构胶将长期承受玻璃板块自重,而硅酮结构胶在荷载下强度很低,存在开启扇玻璃板块脱落的安全隐患。因此,玻璃幕墙开启扇隐框玻璃板块底部必须设置金属托条,如图2所示。

3)框与龙骨连接螺钉间距过大或连接螺钉缺失,不满足规范要求


规范要求窗框固定螺丝的间距应符合设计要求并不应大于300mm,与端部距离不应大于180mm。目的是保证框的安全性和整体稳定性,从而保证开启窗的气密性能及水密性能,因此应严格按照规范要求设计和施工。


2. 框与开启扇的连接问题


玻璃幕墙窗框与开启扇的连接方式主要包括摩擦铰链式和挂钩式,两种方式的连接受力不同,造成开启扇坠落的原因均为是框与开启扇连接不牢固。实际工程中两种连接方式存在的主要问题有:


1)摩擦铰链式框扇连接常见问题


铰链承载能力不够而损坏,如图5所示。采用摩擦铰链式框扇连接时,在关闭状态下,开启扇的风荷载由锁点和铰链共同承担。开启时铰链承担开启扇自重,同时承受风荷载。


因此要求设计人员应根据开启扇的重量、开启角度及开启部位的风压,计算铰链的承载能力及风压下的安全性,合理选用铰链的材质及承载能力。

铰链与型材间螺钉或铆钉脱落,如图6所示。由于连接点是一交变荷载,不锈钢自攻钉连接易松动,会导致幕墙窗扇关闭不严而漏风漏水,甚至导致窗扇坠落;因此建议选用长度合适的承受交变荷载能力较强的不锈钢拉铆钉,严禁采用铝合金拉铆钉。


框、扇铝型材局部承压能力不够导致连接处铝型材被拉坏。由于不锈钢弹性模量是铝合金弹性模量的三倍,接触面相同时两者极限承载力相差三倍,因此铰链受较大荷载时常造成连接处铝型材被拉坏。因此连接处应合理增加铝合金型材的局部厚度,以提高连接处的局部强度。


2)挂钩式框扇连接常见问题


挂钩处无限位装置。挂钩式开启扇挂接在框的挂钩上,开启状态时,如没有开启限位装置,扇有可能从框挂钩上脱落。因此,在开启扇安装完毕后,必须加装可靠的限位装置。施工过程中,由于限位块安装难度较大,部分安全责任意识较弱的工人往往省略安装。采取此种构造设计时,应考虑施工安装的便捷性,采取将挂钩提前安装于固定框(正挂式)或横龙骨(反挂式)等措施,可有效保证限位装置的完整。


某工程采用反挂挂钩式设计。抽查发现,10个开启窗有4个没有安装限位装置,不合格率达40%,存在严重安全隐患。该工程有限位块和无限位块开启窗如图7所示。

开启窗横向窜动。当幕墙开启窗处于开启状态时,侧向风力作用对开启扇产生水平推力,当水平力大于挂钩与扇框之间的摩擦力时,开启窗将产生横向移动。同时由于开启窗左右移动,造成开启窗关闭后左右错位,影响密封效果。同时造成左右撑挡的受力不均,变形损坏不同,以至于撑挡无法同步,不能正常开启。建议在开启窗横向端部设计限位装置。


铝合金上横龙骨刚度不够。采用挂钩式框扇连接时,开启扇上横龙骨除承受上玻璃板块的自重外,还要承受由挂钩传递的开启扇自重,开启窗处上横龙骨在自重荷载下的挠度要远大于其它位置处横龙骨挠度。因此需要单独计算开启扇上部横龙骨在自重下的刚度,并考虑采取加大横龙骨截面尺寸、加装钢龙骨等构造措施,以提高横龙骨刚度。




综上所述,开启窗安全性是玻璃幕墙安全性的关键环节,要保证开启窗的安全,必须做好以下几个方面:


1)开启窗安全性应引起设计、施工、监理、验收等各方的高度重视


设计人员应对开启窗准确进行结构安全性校核,内容应包括铝型材局部承压强度、铰链与框扇连接强度、螺钉(铆钉)强度、铰链承载能力、挂钩式开启窗上横龙骨承载能力等。施工、监理、验收方应严格控制质量,如框固定螺个数及间距、铰链与框扇连接的固定螺丝、挂钩式开启扇的限位块等。


2)开启窗的设计、施工应严格执行现行标准


开启扇及上玻璃板块为横向隐框设计时,底部应有铝合金或不锈钢托条;框固定螺丝的间距与数量应符合标准规定。


3)标准中宜增加开启窗安全性设计、试验内容


目前相关技术规范中涉及开启窗的条文要求满足气密性能、水密性能、通风、立面效果、启闭方便、开启角度及开启距离方面,检验标准中提到了框固定螺丝间距、扇框搭接宽度要求,而对开启窗结构设计、五金件承载能力未做验算或检测的要求。因此建议,相关规范中增加开启窗结构设计计算校核及开启窗铰链承载能力(开启状态承受自重荷载、风荷载)试验等内容。


4)使用过程中应对幕墙开启窗定期检查并及时维护加固


幕墙开启窗使用过程中经常存在螺钉、锁座或锁柱松动脱落,启闭困难等问题,这些问题往往得不到重视而导致开启扇脱落,因此需要定期对玻璃幕墙开启窗进行全面检查并及时维护加固。


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